Automatyzacja bez granic zaczyna się od inteligentnego pola

Automatyzacja bez granic zaczyna się od inteligentnego pola

Laura Schafer, wiceprezeska globalna ds. technologii i innowacji, wyjaśnia, w jaki sposób inteligentne pola umożliwiają łatwiejszy dostęp do danych w szerokiej gamie zastosowań, przekierowanie mocy obliczeniowej tam, gdzie jest najbardziej potrzebna, i szybsze podejmowanie decyzji, co przekłada się na lepsze wyniki operacyjne. 

Faktem dotyczącym wszystkich branż jest dramatyczny wzrost ilości danych generowanych przez producentów w ciągu każdej minuty. Jednakże można stwierdzić, że w wielu organizacjach doszło do paradoksu związanego z przetwarzaniem danych – firmy mają wrażenie, że toną w danych, których nie można dobrze wykorzystać, a jednocześnie pojawia się obawa, że nie ma wystarczającej ilości danych w pomniejszych obszarach działalności lub występuje nieprzewidziane zapotrzebowanie na dane dotyczące zrównoważonego rozwoju. Generowane dane są często zapisywane i wykorzystywane w systemach dostępnych tylko dla danego działu. Na przykład większość danych operacyjnych jest obecnie podłączona do systemu automatyzacji i dostępna jedynie za jego pośrednictwem. Używa się go głównie do kontroli procesu produkcyjnego, gdzie stanowi krytyczny system z ograniczeniami dotyczącymi użytkowników i dostępu z uwagi na kwestie bezpieczeństwa. Użytkownicy, którzy nie są bezpośrednio połączeni, doświadczają opóźnień przesyłu i muszą liczyć się z mniej demokratycznym modelem dostępu do danych. 

Inteligentne pole to inteligentne, połączone ze sobą systemy danych wewnątrz poziomu pól danych, dzięki którym firmy mogą w pełni zrozumieć wydajność i kondycję procesów oraz sprzętu, a także nabrać zaufania w zakresie kontroli i dostępności sprzętu. Płynny transfer danych wspierających bezpieczeństwo, niezawodność, zrównoważony rozwój i logistykę z terenu do coraz bardziej wydajnego oprogramowania, hostowanego na terenie firmy lub w chmurze, pomaga zapewnić wgląd w czasie rzeczywistym. Organizacje oczekują, że najnowsze czujniki i urządzenia będą nie tylko inteligentne, ale także łatwe w instalacji i obsłudze z możliwością podłączenia i natychmiastowego użycia. Firmy oczekują wysokiej jakości kontekstowych danych, które mogą być podstawą do przeprowadzania operacji, i które można dostarczyć do właściwej osoby lub systemu w odpowiednim czasie i – w stosownych przypadkach – z odpowiednią kontrolą bezpieczeństwa. 

Nowa architektura automatyzacji 
Pojawienie się nowoczesnej architektury automatyzacji bez granic umożliwia wirtualną i fizyczną transformację zakładów produkcyjnych za pomocą szerszego zakresu zastosowań dotyczących dostępu do danych, szybszych i elastyczniejszych metod komunikacji, a co najważniejsze, wbudowanych możliwości obliczeniowych w praktycznie każdym urządzeniu. To oznacza nie tylko więcej możliwych zastosowań, ale i dostęp do danych z większej liczby aplikacji w sposób szybszy i sprawniejszy niż kiedykolwiek wcześniej. Opcje łączności – takie jak Bluetooth®, Ethernet-APL™ czy 5G, i głębsze wdrożenie rozwiązań bezprzewodowych typu WirelessHART® – zmieniają sposób, w jaki dane są przesyłane w całym zakładzie i do zdalnych lokalizacji. (Temat łączności opisujemy w artykule zatytułowanym „Zwiększona łączność gwarancją przydatnych informacji”.) 

Przydatne dane z wielu źródeł 
Postępy w dziedzinie nowych technologii dotyczących czujników i komunikacji bezprzewodowej rozszerzyły sposoby wdrażania technologii pomiarowych na zastosowania, które wcześniej były nie do pomyślenia ze względów fizycznych lub finansowych. Połączenie nowych zastosowań czujników i udoskonalonych rozwiązań w zakresie łączności pomaga wyeliminować tak zwane martwe punkty danych – miejsca, w których firmom brakuje informacji o tym, co się dzieje w ich działalności. Oto kilka przykładów: 

  • Nieinwazyjne bezprzewodowe systemy wykrywania korozji, które nieustannie monitorują utratę metalu w rurociągach w trudnych warunkach, służą do tego, by podejmować trafniejsze decyzje, i w rezultacie zwiększają bezpieczeństwo i dochodowość działalności. 
  • Bezprzewodowe akustyczne czujniki pomiaru, które „nasłuchują” wycieków z oddzielaczy skroplin lub ciśnieniowych zaworów nadmiarowych, umożliwiając redukcję emisji i zużycia energii. 
  • Bezprzewodowe przetworniki wibracji, które maksymalizują widoczność kondycji maszyn poprzez monitorowanie sprzętu obrotowego. 
  • Rozwiązania do wykrywania gazów, które zwiększają bezpieczeństwo pracowników i zakładu dzięki wykrywaniu wycieków toksycznego gazu, zanim dojdzie do wytworzenia się szkodliwych warunków. 
  • Rozwiązania do monitorowania natrysków bezpieczeństwa, które zwiększają bezpieczeństwo pracowników w obszarach zagrożonych, zapewniając możliwość szybkiej reakcji w przypadku urazu. 
  • Czujniki zapewniające bezpieczne środowisko poprzez monitorowanie stanu wysoce reaktywnych i łatwopalnych substancji chemicznych transportowanych koleją. 
  • Inteligentne rozwiązania oświetleniowe LED, które zwiększają bezpieczeństwo i zrównoważony rozwój dzięki funkcjom związanym z wykrywaniem ruchu, zbieraniem światła dziennego i harmonogramem działań. 
  • Bezprzewodowe adaptery dające dostęp do cennych informacji diagnostycznych „uwięzionych” w przewodowych urządzeniach, co zwiększa niezawodność i wydajność operacyjną. 
  • Bezprzewodowe rozwiązania do zdalnego monitorowania wideo, dzięki którym można w ekonomiczny sposób poprawić bezpieczeństwo zakładu i monitorowanie działalności. 
  • Urządzenia obsługujące wiele zmiennych, dzięki którym można uzyskać liczne pomiary przy użyciu jednego urządzenia, umożliwiają zwiększoną dokładność pomiarów i wgląd w proces, a także zmniejszenie liczby przejść rur przez materiały i koszty okablowania. 

Wbudowane systemy obliczeniowe i analizujące 
Urządzenia zakładowe w przeszłości służyły do gromadzenia danych, ale zazwyczaj nie miały mocy obliczeniowej umożliwiającej zamianę surowych danych na przydatne informacje w obrębie urządzenia i wymagały scentralizowanych systemów do przeprowadzenia tego typu konwersji. Jednym z wielu sposobów, w jaki inteligentne rozwiązania już przekształcają przemysł przetwórczy i produkcyjny, jest zwiększona zdolność konserwacji predykcyjnej. Tradycyjne metody konserwacji mają charakter reaktywny, co często może prowadzić do kosztownych nieplanowanych przestojów. Inteligentne pole wykorzystuje jednak analizy predykcyjne do prognozowania awarii sprzętu i proaktywnie planuje konserwacje, minimalizując w ten sposób przestoje i zmniejszając koszty. 

W nowoczesnych, inteligentnych polach moc obliczeniowa pojawia się coraz częściej w postaci wbudowanej analizy w urządzeniu czy zasobie, przyspieszając podejmowanie decyzji i zmniejszając obciążenie systemów, takich jak DCS. Ponadto dostęp do tych informacji staje się jeszcze łatwiejszy. Oto kilka przykładów: 

  • Cyfrowy sterownik zaworu Fisher™ FIELDVUE™ DVC7K firmy Emerson to gwarancja kontroli kondycji zaworu w stanie rzeczywistym dzięki lokalnej analizie danych w ramach wbudowanej diagnostyki. Funkcja Advice at the Device™ pozwala przeglądać informacje w lokalnym interfejsie użytkownika DVC, a także w pobliżu urządzenia na smartfonie lub tablecie za pośrednictwem bezpiecznej komunikacji Bluetooth® lub zdalnie po przesłaniu ich za pośrednictwem przewodowej sieci cyfrowej do hosta, takiego jak DCS lub system zarządzania zasobami. 
  • Obsługiwane przez bezprzewodowe czujniki oprogramowanie Plantweb Insight™ firmy Emerson dostarcza rozbudowane, wszechobecne dane z czujników do cyfrowego ekosystemu Plantweb. Oprogramowanie przemysłowe natychmiast interpretuje kluczowe dane dotyczące kondycji zasobów dzięki wstępnie wbudowanej analityce stanowiącej branżowy standard, cyfrowo przekształcając dane z czujników w informacje umożliwiające usprawnienie procesu decyzyjnego. 
  • Innowacyjne radarowe rozwiązania do monitorowania zbiorników, takie jak kontenery IBC, wykorzystują sieci komórkowe 5G do bezpiecznego przesyłania danych dotyczących zapasów, temperatury i lokalizacji do specjalnie utworzonego oprogramowania hostowanego w chmurze. Rozwiązanie to zwiększa widoczność i efektywność operacyjną. Informacje operacyjne można zintegrować z systemami SCADA lub ERP, aby umożliwić podejmowanie trafniejszych decyzji strategicznych, co prowadzi do optymalizacji tras ciężarówek, poprawy w ramach zrównoważonego rozwoju i obniżenia kosztów. 
  • Bezprzewodowy monitor drgań AMS nie tylko mierzy drgania w trzech osiach, ale zapewnia opatentowane analizy PeakVue™ danych znajdujących się bezpośrednio w urządzeniu, by oferować istotny wgląd na temat stanu sprzętu, a nie tylko dane. 

Streszczenie 
Inteligentne pole zwiększa efektywność operacyjną dzięki monitorowaniu w czasie rzeczywistym i konserwacji predykcyjnej – skraca przestoje, wydłuża okres eksploatacji urządzeń i umożliwia podejmowanie lepszych decyzji dzięki analizom opartym na danych. Ponadto zwiększa elastyczność i zwinność w ramach procesów produkcyjnych, umożliwiając szybkie dostosowanie do wymagań rynku i personalizację produktów. Korzyści te prowadzą łącznie do oszczędności kosztów, zwiększenia wydajności i przewagi konkurencyjnej na rynku. 


Dowiedz się wszystkiego na temat automatyzacji bez granicSM z magazynu „Innovations in Automation”.

Włącz skrypt JavaScript aby skorzystać z tej strony internetowej.